JP4030504B2 - 気中遮断器 - Google Patents
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Description
この発明は、気中遮断器の開閉接点の改良に関するものである。
背景技術
第4図は、例えば日本国特開平2−90424号公報に記載された従来の気中遮断器の側断面図である。
図において、1は絶縁材料で形成された筐体、2は筐体1に極数個並設された固定導体であり、一端に固定接点3が固着され、他端は筐体1の裏外部へ導出されて電源側端子2aを形成する。4は固定導体2から後述の消弧装置方向へ延長された固定側アーク導体、5は固定側アーク導体4の先端部に固着された固定側アーク接点である。6は固定接点3に対向して離接される可動接点、7は可動接点6が固着された可動子、8は可動子7を消弧装置方向へ延長した可動側アーク導体、9は可動側アーク導体8の先端部に固着された可動側アーク接点である。
10は可動子7を回動可能に保持するコンタクトアーム、11はコンタクトアーム10を筐体1に支承するコンタクトアーム軸である。12は端子導体であり、筐体1に固定され筐体1の裏外部へ導出されて電源側端子12aを形成する。13は可動子7を端子導体12に移動可能に接続する可撓導体である。14は可動子7を開離方向へ付勢する接圧バネ、15は開閉機構、16は可動子7の回動中心の軸、17は消弧装置、18は引外しリレー部である。
開閉機構15は周知のトグルリンク機構からなり可動子7を開閉して該気中遮断器をオン・オフする。オン状態では引外しリレー部18に係合するラッチ(図示せず)に係止されオン状態を維持する。ラッチの係合が外されるとオフとなる。19は開閉機構15の投入駆動力が蓄勢される投入バネ、20は投入バネ19をハンドル21または図示していないモータにより圧縮蓄勢するカム機構である。
このような気中遮断器は接続された負荷に過電流または事故等による過大電流を検知して引外しリレー部18がラッチの係止を開放することで開閉機構15を作動させて、接圧バネ14の力でもってコンタクトアーム軸11を中心にコンタクトアーム10を押し上げるとともに、可動子7は軸16を中心に反時計方向に回動して、固定接点3と可動接点6を開離させて両接点間の電流を遮断する。
開閉機構15に連接する可動子7はオン・オフ時に揺動するようにコンタクトアーム10と軸16とコンタクトアーム軸11の位置関係となっている。可動子7の揺動動作について説明する。
オン状態においては可動接点6と固定接点3は接触しているが、可動側アーク接点9と固定側アーク接点5は開離している。遮断動作時は開閉機構15のコンタクトアーム10の引上動作に伴い、可動接点6は固定接点3から僅かに開離され、両接点間はアークによる通電がなされる。そして可動子7は接圧バネ14の押圧力により軸16を中心に時計方向に回動されて可動側アーク接点9は固定側アーク接点5に接触する。開閉機構15の引き上げ動作により、可動側アーク接点9と固定側アーク接点5が接触したまま、ここを支点に可動接点6と固定接点3は大きく開離され、接点間のアークは引き延ばされ、電流の主体は可動側アーク接点9と固定側アーク接点5に移る。開閉機構15の動作により可動子7は反時計方向へ回動され可動側アーク接点9と固定側アーク接点5は開離され、ここに発生するアークは消弧装置17に誘引され消弧される。
また、投入動作においては、開閉機構15の閉動作により可動子7は時計方向へ回動して、最初に可動側アーク接点9と固定側アーク接点5が接触して通電可能となる。開閉機構15のさらなる押し込みで可動接点6と固定接点3が押圧接触されると、可動子7は反時計方向へ回動して可動側アーク接点9と固定側アーク接点5は開離され、通電は可動接点6と固定接点3へと移る。
上記のような従来の気中遮断器は、電流遮断時に発生するアークを可動側アーク接点9と固定側アーク接点5に転移させて消弧装置17に誘引消弧している。このため、電流遮断時のアーク火花による消耗に耐えるため、また、後述のアーク接触子の溶着防止に固定側アーク接点5及び可動側アーク接点9にはタングステン−銀合金接点とする必要があった。
この発明は、かかる課題を解決するためになされたものであり、消弧装置17にアークを誘引するアーク接触子にタングステン−銀合金接点を用いることなく、限流による消弧が容易で、アーク接触子の溶着の起こり難い安価な気中遮断器の提供を目的としている。
発明の開示
この発明にかかる気中遮断器は、固定導体に固着された固定接点と、この固定接点と接離する可動接点が固着された可動子と、可動子を揺動開閉させる開閉機構と、固定導体から第1抵抗体を介在して延在された固定側アーク導体の先端部に設けられた固定側アーク接触子と、可動子から第2抵抗体を介在して延在された可動側アーク導体の先端部に設けられた可動側アーク接触子とを備え、開閉機構が可動子をオンにする時は可動側アーク接触子を固定側アーク接触子に当接させて可動接点と固定接点とを接触させた後に可動側アーク接触子と固定側アーク接触子を開離させ、オフにする時は可動側アーク接触子と固定側アーク接触子を接触させ、可動接点と固定接点とを開離させた後に可動側アーク接触子と固定側アーク接触子を揺動開閉させるものである。
また、抵抗体を可動子側または固定導体側のいずれか一方にのみ設けたものである。
発明を実施するための最良の形態
実施の形態1.
第1図はこの発明の実施の形態1を示す気中遮断器の要部断面図、第2図はこの発明の気中遮断器の通電部の透視斜視図、第3図はこの発明の気中遮断器の開閉動作を説明する図である。
図において、1〜4、6〜8、10〜17は上記従来装置と同様であり説明を省略する。4aは固定側アーク導体4の先端部に設けられた固定側アーク接触子、31は固定導体2と固定側アーク導体4との間に通電可能に挟持された第1抵抗体である。8aは可動側アーク導体8の先端部に設けられた可動側アーク接触子、32は可動子7と可動側アーク導体8の間に通電可能に設けられた第2抵抗体である。
この発明の気中遮断器の動作を第3図を用いて説明する。第3図(A)は気中遮断器のオン状態を示し、固定接点3と可動接点6が接触され、固定側アーク接触子4aと可動側アーク接触子8aは離れている。従って通電電流は、固定導体2→固定接点3→可動接点6→可動子7→可撓導体13→端子導体12へと通じている。
過大電流の検知により遮断動作開始により、開閉機構15は軸16を持ち上げ接圧バネ14の押圧力により可動子7は時計方向に回動され、固定接点3から可動接点6が僅かに開離され、両接点間はアークによる通電がなされる。可動子7の回動が進行すると可動側アーク接触子8aが固定側アーク接触子4aへ接触して、第3図(B)に示す状態となる。ここで通電電流は、固定導体2→第1抵抗体31→固定側アーク導体4→固定側アーク接触子4a→可動側アーク接触子8a→可動側アーク導体8→第2抵抗体32→可動子7→可撓導体13→端子導体12へと流れる。この電流通路に挿入されている第1抵抗体31及び第2抵抗体32はその抵抗により、通電電流を限流する。
この限流作用により、事故電流などは限流された状態で、固定側アーク接触子4aと可動側アーク接触子8aが開離され、第3図(C)に示す状態となる。このとき固定側アーク接触子4aと可動側アーク接触子8a間にアークが発生するがアークエネルギーが限流により縮減されているので消弧が容易におこなわれる。
また、該気中遮断器に相当大きな電流が流れる状態での投入時に接点の溶着現象が起きるが、本発明の構成では溶着が軽減される。その理由を以下に説明する。開閉機構15の投入動作により、まず固定側アーク接触子4aに可動側アーク接触子8aが当接して、両接触子間に電流が流れる。
投入時の衝撃反発により両接触子間が僅かに開く、この間隙に流れる電流はアークを発生させ、このアークの高温は両接触子表面を溶融する。この状態で両接触子が再当接してアークが無くなると接触子表面の溶融部が冷却して溶着が発生する。この対策として一般に接触子に溶融し難い銀合金接点が用いられてきた。
本発明の構成においては、オン・オフ時に可動子7が揺動するようになっているので、固定側アーク接触子4aに可動側アーク接触子8aが当接したときの電流は第1抵抗体31及び第2抵抗体32により限流されるので、溶着を起こすアークエネルギーが弱められる。たとえ固定側アーク接触子4aと可動側アーク接触子8aの当接部に溶着があっても、この当接部を支点に可動子7は可動接点6が固定接点3に接触するまで反時計方向に押下さるので当接部は梃子作用による溶着剥離がなされる。そして、可動接点6と固定接点3が接触すると、電流は抵抗の少ない可動接点6と固定接点3に移り、その後固定側アーク接触子4aと可動側アーク接触子8aの当接部が開離するので、この部位にアーク発生は無く両接触子のアークによる消耗は無い。
従って、固定側アーク接触子4aと可動側アーク接触子8aを含む固定側アーク導体4と可動側アーク導体8は通常の銅を主体の導電材料であってかまわないので、タングステン−銀合金のアーク接点を不要とすることができる。
そして、第1抵抗体31、第2抵抗体32は格別な抵抗合金でなく銅材より固有抵抗の大きい鋼板であってもよい。
なお、上記説明では固定側アーク導体4と可動側アーク導体8の両方にそれぞれ第1抵抗体31、第2抵抗体32を設けたが、いずれか一方だけに設けても同等の効果を奏する事は明白である。
産業上の利用可能性
以上のように本発明の気中遮断器は、可動子7を揺動開閉させる開閉機構15と、固定導体2と固定側アーク接触子4aとの間に介在させた第1抵抗体31と、可動子7と可動側アーク接触子8aとの間に介在させた第2抵抗体32とを備え、開閉機構15が可動子7をオンにする時は可動側アーク接触子8aを固定側アーク接触子4aに当接させて可動接点6と固定接点3とを接触させた後に可動側アーク接触子8aと固定側アーク接触子4aを開離させ、オフにする時は可動側アーク接触子8aと固定側アーク接触子4aを接触させ、可動接点6と固定接点3とを開離させた後に可動側アーク接触子8aと固定側アーク接触子4aを揺動開閉させることで、開閉時に両接触子に通じる電流を第1抵抗体31、第2抵抗体32の限流により消弧を容易とし、アーク接触子の溶着を起き難くしたので、アーク接触子にタングステン−銀合金接点を不要にして安価な気中遮断器とすることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明を示す気中遮断器の要部断面図である。
第2図はこの発明の気中遮断器の通電部の透視斜視図である。
第3図はこの発明の気中遮断器の開閉動作を説明する図である。
第4図は従来の気中遮断器の側断面図である。
Claims (2)
- 固定導体に固着された固定接点と、この固定接点と接離する可動接点が固着された可動子と、この可動子を揺動開閉させる開閉機構と、上記固定導体から第1抵抗体を介在して消弧装置側へ延在された固定側アーク導体の先端部に設けられた固定側アーク接触子と、上記可動子から第2抵抗体を介在して上記消弧装置側へ延在された可動側アーク導体の先端部に設けられた可動側アーク接触子とを備え、
開閉機構の揺動開閉は上記可動子をオンにする時は上記可動側アーク接触子を上記固定側アーク接触子に当接させて上記可動接点と上記固定接点とを接触させた後に上記可動側アーク接触子と上記固定側アーク接触子を開離させ、上記可動子をオフにする時は上記可動側アーク接触子と上記固定側アーク接触子を接触させ、上記可動接点と上記固定接点とを開離させた後に上記可動側アーク接触子と上記固定側アーク接触子を開離させることを特徴とする気中遮断器。 - 抵抗体を可動子側または固定導体側のいずれか一方にのみ設けたことを特徴とする請求項1記載の気中遮断器。
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